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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Blacken von Substraten, insbesondere Si-Wafern mit photosensiblem Material, mit einer Belackungskammer, in der wenigstens eine Austrittsöffnung für einen dosierbaren, aus zerstäubtem Lack, Lösungsmittel und Treibgas gebildeten, gegen das auf einem Träger gehaltene Substrat gerichteten Sprühstrahl (Spray) vorgesehen ist.
Bekannte Vorrichtungen dieser Art ermöglichen keine hinreichend gleichmässige Belackung und werden daher eher in der Leiterplattentechnik als für die Belackung von Si-Wafern mit photo- sensiblem Material verwendet.
Für die letztgenannten Zwecke wird bei anderen bekannten Vorrichtungen eine mittels einer Pumpe genau dosierte Menge an Photolack im Zentrum des Wafers angebracht und dann der Wafer in schnelle Drehung versetzt, wobei überflüssiger Lack abgeschleudert und eine Verteilung des Photolackes mit relativ hoher Gleichmässigkeit auf ebenen Wafern erzielt werden kann. Dieses Verfahren wird derzeit für die benannten Zwecke am häufigsten gebraucht. Bei einem anderen Verfahren wird eine photosensible Schicht In Form einer Folie am Substrat angebracht. Zur Erzielung einer hohen Qualität und einer möglichst gleichmässigen Schichtdicke auf ebenen Wafern wird auch teilweise mit geschlossenen Belackungskammern oder mitrotierenden Abdeckungen für den Wafer gearbeitet.
Für das Auftragen von Lackschichten auf stärker strukturierte Wafer oder Substrate, wie sie bei der Fertigung mikromechanischer Gebilde, z. B. barometrischer Dosen, oder bei sonstigen Gebilden für das Einlegen von Glasfasern, Leiterelementen, Flüssigkeiten usw. benötigt werden und wobei Kanäle oder Gräben ebenfalls möglichst gleichmässig mit Photolack zu beschichten sind, sind derzeit noch keine voll befriedigenden Anlagen bekannt.
Aus der DE 21 51 809 A ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung dünner Schichten aus Metall auf einer erhitzten Unterlage bekannt geworden, bei der lediglich mit Metallsalzen und einem Trägergas gearbeitet und die Vernebelung der Metallsalze durch einen Ultraschallerzeuger bewirkt wird, wobei grundsätzlich eine Verwendung von Gas bei der Zerstäubung ausgeschlossen wird, da sich bei diesen Materialien sehr unterschiedliche Partikelgrössen ergeben.
Auch in der US 4 290 384 A und der EP 0 486 393 A wird aufzutragendes Material einer Zerstäubung durch Ultraschall unterzogen und durch ein Trägergas weiter zu dem zu beschichtenden Teil transportiert. Bei der EP 0 486 393 A handelt es sich bei dem zerstäubten Material um eine Mischung aus einem Lösungsmittel und einem Polymer in einem genau definierten Mischungsverhältnis. An und für sich ist es aus der EP 0 653 683 A bekannt, bei der Niederschlagung eines vernebelten Materials auf einem Substrat das Substrat über Schwingungserzeuger zu rütteln. Nach der US 4 290 384 A werden zur Beschleunigung der Ablagerung elektrische oder magnetische Felder angelegt.
Aufgabe der Erfindung Ist demnach die Schaffung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, die eine allen Anforderungen hinsichtlich Schichtdicke, Gleichmässigkeit, Oberflächenstruktur und übrigem Aufbau entsprechende Belackung sowohl von ebenen als auch von strukturierten Wafern gewährleistet und bei der eine Anpassung an die Beschaffenheit des verwendeten Lackes möglich ist.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass für die Erzeugung des Sprühstrahles eine eigene an sich bekannte Vernebelungskammer (1) dient, in der im oberen Bereich ein Anschluss für eine zur Austrittsöffnung In der Belackungskammer führende Förderleitung vorgesehen ist, dass im unterem Bereich der Vernebelungskammer ein mit dem Lack beschickbarer Zerstäuber und ein Zerstäuber für ein Lösungsmittel und mit Abstand darüber, aber unterhalb des Anschlusses der Förderleitung ein Einlass für ein unter Druck zuführbares Treibgas angebracht ist, dass zur Einstellung der Tröpfchengrösse des Sprühmaterials in der Förderleitung der Einlass für das Treibgas und bzw.
oder der Anschluss für die Förderleitung in der Kammer gegeneinander der Höhe nach einstellbar sind, dass Im Bodenbereich der Vernebelungskammer ein Ablauf für sich an ihrem Boden oder ihren Wandungen niederschlagendes Material vorgesehen ist, dass vorzugsweise die In die Belackungskammer gerichtete Austrittsöffnung für den Sprühstrahl wenigstens über einen Teil des Waferdurchmessers verstellbar und der Substratträger in an sich bekannter Welse drehend antreibbar ist und dass, ebenfalls vorzugsweise, für die Belackung von Substraten mit von der Kreisform abweichendem, z.
B. rechteckigem oder quadratischem Umriss, ein im Durchmesser grösserer, dem Substratträger zugeordneter Adapter mit dem Substratumriss angepasster Öffnung vorgesehen ist, der die zu belackende Seite des Substrates zu einer runden Umrissform ergänzt.
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Durch die Verwendung der Vernebelungskammer für die Vorbereitung des Sprühstrahles werden entscheidende Vorteile erreicht. Der Zerstäubungsgrad von Lack und Lösungsmittel und ihr Mengen- und Mischungsverhältnis, das sogar während der Dauer einer Belackung variiert werden kann, lassen sich genau einstellen. Dies gilt sowohl für diese Materialien als auch für das Treibgas, wobei sogar im Bedarfsfall mit unterschiedlichen Temperaturen der die Sprühwolke bildenden Materialien gearbeitet werden kann. Als Treibgas können herkömmliche Treibgase, die bei der
Entspannung aus flüssiger in gasförmige Phase übergehen, eingesetzt werden. Bevorzugt wird jedoch die Verwendung von Luft oder inerter Gase, z. B. Stickstoff, als Treibgas. Wesentlich für die Erfindung ist die besondere Anordnung der einzelnen Elemente in der Vernebelungskammer.
Die von den Zerstäubern abgegebenen Sprühwolken enthalten Tröpfchen verschiedener Grösse, wobei sich feststellen lässt, dass die Tröpfchengrösse mit zunehmendem Höhenabstand von den Zerstäubern kleiner wird. Durch relative Höhenverstellung des Einlasses für das Treibgas zum Anschluss für die Förderleitung (dieser könnte in die Kammer abgesenkt werden) kann man die die gewünschte Tröpfchengrösse aufweisenden Bereiche der Sprühwolken bzw. des in der Kammer gebildeten Nebels über die Förderleitung zur Bildung des Sprühstrahles in die Belackungskammer leiten, die Konsistenz des Sprühstrahles also genau definieren. In der Praxis wird vor Beginn der Zerstäubung von Lack und Lösungsmittel in der Kammer eine Atmosphäre aus inertem Gas, insbesondere aus dem erwähnten Treibgas geschaffen, in der dann die Zerstäuber einen Nebel erzeugen.
Durch die an und für sich bekannte Verwendung eines Schwingungserzeugers, der das Substrat in Vibration bzw. Schwingungen versetzt, wird der sich am Substrat niederschlagende Lack noch besser verteilt und es werden insbesondere die Tröpfchen rasch zu einer gleichmässigen Schicht zusammenwachsen, wobei auch ein gleichmässiger Überzug von im Wafer vorgesehenen Strukturen gewährleistet ist. Die Vernebelungskammer kann die Grundform eines stehenden Hohlzylinders aufweisen. Das über den Ablauf aus der Vernebelungskammer austretende Material kann abgeleitet, gegebenenfalls aber auch dem Spray wieder beigemischt werden.
Durch den bei unrunden Substraten vorgesehenem Adapter werden bei einem rotierenden Antrieb des Substrates mit dem Substratträger durch die Substratform sonst bedingte unerwünschte Turbulenzen vermieden, die zu Ungleichmässigkeiten in der fertigen Lackschicht führen könnten. Bereits im ruhenden Zustand lässt sich in einer runden Kammer auf einer runden Auftragungsfläche eine bessere Gleichmässigkeit im Lackauftrag als in einer eckigen Kammer bzw. auf einer eckigen AuftragsflÅache erzielen. Ein ähnlicher Adapter kann auch dann sinnvoll sein, wenn runde Substrate verschiedenen Durchmessers zu belacken sind, wobei dann der Adapter mit dem Substrat immer eine gleich grosse Fläche darbietet.
Eine weitere Möglichkeit, den Sprühstrahl hinsichtlich der Stärke und Struktur sowie der Austrittsgeschwindigkeit aus der Austrittsöffnung zu beeinflussen besteht darin, die in die Belackungskammer gerichtete Austrittsöffnung für den Sprühstrahl selbst als zusätzlich wenigstens mit Treibgas beschickbare Sprühdüse auszubilden.
Nach einer ergänzenden Massnahme enthält die Austrittsöffnung einen Drallerzeuger und bzw. oder einen z. B. aus einer angetriebenen Turbine bestehenden Beschleuniger für das als Sprühstrahl abgegebene Material.
Zur Vergleichmässigung des Lackauftrages können zusätzliche, bei bekannten Anlagen teilweise übliche Massnahmen eingesetzt werden. Nach einer dieser Möglichkeiten ist die Austrittsöffnung wenigstens über einen Teil des Waferdurchmessers verstellbar, wenn der Substratträger in an sich bekannter Weise drehend angetrieben wird.
Auch die Art der Niederschlagung des Sprühstrahles am Wafer kann durch weitere Massnahmen ergänzt oder beschleunigt werden. Zu diesem Zweck sind beispielsweise neben Erzeugungseinrichtungen zum Anlegen elektrischer oder elektromagnetischer Beschleunigungsfelder auch Kühleinrichtungen für den Substratträger vorgesehen.
Eine genaue Einstellung der jeweiligen Verhältnisse wird erfindungsgemäss weiter dadurch erleichtert, dass der Adapter gegenüber dem Substratträger normal zu dessen Substratauflage verstellbar angeordnet ist. Es ist dabei auch möglich, den Adapter gegenüber dem Substratträger in eine z. B. abgesenkte Reinigungsstellung zu bringen und dort durch Besprühen mit Lösungs- oder Reinigungsmittel für sich zu reinigen.
Wenn erfindungsgemäss die Öffnung des Adapters in dessen Arbeitsstellung das Substrat unter Einhaltung eines Randspaltes umschliesst, dann kann man über diesen Randspalt überschüssiges
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Material ableiten, aber auch die Vergleichmässigung der Photolackschicht bzw. deren Trocknung begünstigende Strömungen in dem die Lackschicht umgebenden Medium erzeugen. Nach einer dieser Möglichkeiten ist der Adapter zur Erzeugung einer Saugströmung im Randspalt bei der
Rotation selbst turbinenartig ausgebildet. Man kann aber auch den Spalt mit gesonderten Einblaseoder Saugleitungen verbinden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes entnimmt man der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen
Fig. 1 in stark schematisierter Darstellungsweise die wesentlichen Teile einer erfindungsge- mässen Vorrichtung in der Gesamtanordnung,
Fig. 2 als Detail einen Substratträger mit Adapter für ein rechteckiges Substrat im Teilschnitt und
Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 2.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung ist eine Vernebelungskammer 1 vorhanden, die die Grundform eines stehenden Zylinders aufweist. Im Bodenbereich der Kammer 1 sind nebeneinander ein Zerstäuber 2, z. B. eine Zerstäuberdüse oder ein Ultraschallzerstäuber für Photolack und ein Zerstäuber 3 für ein Lösungsmittel vorgesehen. Der Photolack wird über eine Pumpe 4 mit vorwählbarer Menge aus einem Vorratsbehälter 5 zugeführt. Die Zerstäuber 2,3 erzeugen gegebenenfalls unter Druckgaszufuhr je einen Aerosolnebel, wobei das Mischungsverhältnis einstellbar ist. Vor Einschaltung der Zerstäuber wird die Kammer mit dem Treibgas, z. B. Stickstoff, oder einem sonstigen inerten Gas gefüllt, in dem sich der Nebel entwickelt.
Durch die Mischung der beiden Aerosolnebel wird ein vorzeitiges Abtrocknen des Photolackes im entsprechenden Nebelbereich verhindert. Für die Zufuhr des Lösungsmittels zum Zerstäuber 3 wurde ein Vorratsbehälter 10 mit Druckgaszufuhr 11 angedeutet.
Im Behälterinnenraum ist ein durch den Boden hereingeführtes, gegebenenfalls in einer Sprühdüse mündendes Rohr 6 der Länge nach verschiebbar, so dass sich die Höhe der Austritts- öffnung bzw. Sprühdüse dieses Rohres innerhalb der Vernebelungskammer 1 einstellen lässt.
Dadurch wird beim Ausblasen von Druckgas, gegebenenfalls auch von Druckgas und zerstäubtem Lösungsmittel aus dem Ende des Rohres 6 jener Bereich des Aerosolnebels, der sich oberhalb des Auslasses des Rohres 6 befindet, zu einem oberen Auslass der Vernebelungskammer 1 und von da über eine Schlauch- oder Rohrleitung 7 zu einer Sprühdüse 8 geleitet, die in einer nicht dargestellten offenen oder geschlossenen Belackungskammer, vorzugsweise der Höhe und Seite nach verstellbar angeordnet und gegen einen rotierend antreibbaren Substratträger (Chuck) 15 gerichtet ist, auf dem ein Wafer 13 gehalten ist, dessen Oberfläche 12 den Lacküberzug erhalten soll Die Sprühdüse 8 kann zusätzlich über einen Einlass mit Druckluft 14 beaufschlagbar sein und gegebenenfalls einen Drallerzeuger oder eine Turbine enthalten,
die zur Beschleunigung des austretenden Sprühstrahles dient. Auch die Düse 8 kann über 14 wahlweise mit Druckgas allein oder mit einem Druckgas-Lösungsmittelgemisch beaufschlagt werden. Durch entsprechende Einstellung einer hinund hergehenden Bewegung der Sprühdüse 8 gegenüber dem rotierend antreibbaren Wafer wird ein gleichmässiger Auftrag des Lackes auf die Oberfläche 12 erzielt. Zusätzlich wird eine Vergleichmässigung der Lackschicht dadurch erreicht, dass der Substratträger (Chuck) 15 über einen anliegenden Schwingungsgeber 16 oder auch über einen mit ihm gekoppelten Schwingungserzeuger 17 gemeinsam mit dem aufgelegten Wafer 13 in Vibration versetzt wird, wodurch insbesondere das Zerrinnen der Aerosoltröpfchen zu einer gleichmässigen Lackschicht beschleunigt wird.
Zu erwähnen ist noch, dass im Bodenbereich der Belackungskammer 1 ein Ablauf 9 für sich niederschlagende oder nicht verwendete Teile des Aerosolnebels vorhanden ist. Schliesslich ist es auch möglich, die Anordnung umzukehren und die Sprühwolke von unten (möglicherweise auch von der Seite her) zu dem dann am Träger nach unten oder nach der Seite weisend angebrachten Wafer zu richten.
Bei der Ausführung nach den Fig. 2 und 3 wird für einen einen rechteckigen Umriss aufweisenden Wafer 13 wieder ein Substratträger 15 vorgesehen, der entweder an die rechteckige Umrissform des Wafers 13 angepasst ist oder auch eine kreisförmige Draufsicht haben kann, wobei der Durchmesser dieses Kreises gleich oder kleiner als die kleinere Seitenlänge des Rechteckes gewählt wird. Der Substratträger 15 ist wieder rotierend antreibbar. Zur Erzielung einer kreisrunden Umrissform dient ein Adapter 18, der mit der Welle 19 des Substratträgers auf Drehung kuppelbar
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und gegenüber dem Substratträger 15 überdies der Höhe nach verstellbar ist. In einer gegenüber Fig. 2 weit abgesenkten Stellung kann die Oberseite des Adapters 18 über eigene Reinigungsdüsen mit Reinigungsmittel beschickt und gesäubert werden.
In seiner Grundform bildet der Adapter 18 einen Teller mit einem Ausschnitt 20, der an die Umrissform des Substrates 13 angepasst, aber etwas grösser als dieses Substrat gehalten ist, so dass in der Stellung nach Fig. 2 zwischen dem Rand des Substrates und dem Ausschnittrand 20 ein Spalt 21 freibleibt, durch den überschüssiger Photolack abfliessen kann. Beim rotierenden Antrieb erzeugen turbinenartige Flügel 22 des Adapters 18 eine Saugströmung durch den Spalt 21, wie sie durch Pfeile 23 angedeutet wurde.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Belacken von Substraten, insbesondere Si-Wafern mit photosensiblem
Material, mit einer Belackungskammer, in der wenigstens eine Austrittsöffnung für einen dosierbaren, aus zerstäubtem Lack, Lösungsmittel und Treibgas gebildeten, gegen das auf einem Träger gehaltene Substrat gerichteten Sprühstrahl (Spray) vorgesehen ist, dadurch
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trittsöffnung in der Belackungskammer führende Förderleitung (7) vorgesehen ist, dass im unterem Bereich der Vernebelungskammer ein mit dem Lack beschickbarer Zerstäuber (2) und ein Zerstäuber (3) für ein Lösungsmittel und mit Abstand darüber, aber unterhalb des
Anschlusses der Förderleitung (7) ein Einlass (6) für ein unter Druck zuführbare Treibgas angebracht ist, dass zur Einstellung der Tröpfchengrösse des Sprühmaterials in der Förder- leitung der Einlass (6)
für das Treibgas und bzw. oder der Anschluss für die Förderleitung (7) in der Kammer (1) gegeneinander der Höhe nach einstellbar sind, dass im Bodenbereich der Vernebelungskammer (1) ein Ablauf (9) für sich an ihrem Boden oder ihren Wandun- gen niederschlagendes Material vorgesehen ist, dass vorzugsweise die in die Belackungs- kammer gerichtete Austrittsöffnung (8) für den Sprühstrahl wenigstens über einen Teil des
Waferdurchmessers verstellbar und der Substratträger (15) in an sich bekannter Weise drehend antreibbar ist und dass, ebenfalls vorzugsweise, für die Belackung von Substraten mit von der Kreisform abweichendem, z.
B. rechteckigem oder quadratischem Umriss, ein im Durchmesser grösserer, dem Substratträger zugeordneter Adapter (18) mit dem Sub- stratumriss angepasster Öffnung (20) vorgesehen ist, der die zu belackende Seite des Sub- strates zu einer runden Umrissform ergänzt.
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The invention relates to a device for blackening substrates, in particular Si wafers with photosensitive material, with a coating chamber in which at least one outlet opening is formed for a meterable spray jet, which is formed from atomized paint, solvent and propellant gas and directed against the substrate held on a carrier ( Spray) is provided.
Known devices of this type do not allow sufficiently uniform coating and are therefore used in circuit board technology rather than for coating Si wafers with photosensitive material.
For the latter purposes, in other known devices, an amount of photoresist precisely metered by means of a pump is applied in the center of the wafer and then the wafer is rotated rapidly, superfluous varnish being thrown off and a distribution of the photoresist with relatively high uniformity on flat wafers being achieved can. This method is currently used most frequently for the named purposes. In another method, a photosensitive layer in the form of a film is attached to the substrate. In order to achieve high quality and a layer thickness that is as uniform as possible on flat wafers, work is sometimes also carried out with closed coating chambers or co-rotating covers for the wafer.
For the application of lacquer layers on more structured wafers or substrates, such as those used in the manufacture of micromechanical structures, e.g. B. barometric cans, or in other structures for the insertion of glass fibers, conductor elements, liquids, etc. are required and channels or trenches are also to be coated as evenly as possible with photoresist, no fully satisfactory systems are currently known.
From DE 21 51 809 A a method and a device for the production of thin layers of metal on a heated base has become known, in which only metal salts and a carrier gas are used and the atomization of the metal salts is effected by an ultrasound generator, basically one use is excluded from gas during atomization since these materials have very different particle sizes.
Also in US 4,290,384 A and EP 0 486 393 A, material to be applied is subjected to atomization by ultrasound and transported further to the part to be coated by a carrier gas. In EP 0 486 393 A, the atomized material is a mixture of a solvent and a polymer in a precisely defined mixing ratio. In and of itself it is known from EP 0 653 683 A to shake the substrate via vibration generators when a nebulized material is deposited on a substrate. According to US 4,290,384 A, electrical or magnetic fields are applied to accelerate the deposition.
The object of the invention is therefore to provide a device of the type mentioned at the outset which ensures coating of both flat and structured wafers which meets all requirements with regard to layer thickness, uniformity, surface structure and other structure and which allows adaptation to the nature of the lacquer used is.
The object is achieved according to the invention in that a separate nebulization chamber (1) known per se is used for generating the spray jet, in which a connection for a delivery line leading to the outlet opening in the coating chamber is provided in the upper region, that in the lower region of the nebulization chamber an atomizer that can be loaded with the paint and an atomizer for a solvent and at a distance above it, but below the connection of the delivery line there is an inlet for a propellant gas that can be supplied under pressure, that for adjusting the droplet size of the spray material in the delivery line, the inlet for the propellant gas and respectively.
or the connection for the delivery line in the chamber can be adjusted relative to one another in terms of height, so that in the floor area of the nebulization chamber there is a drain for material that deposits on its floor or walls, that preferably the outlet opening for the spray jet directed into the coating chamber has at least one Part of the wafer diameter is adjustable and the substrate carrier is rotatably drivable in a catfish known per se and that, also preferably, for the coating of substrates with a circular shape, e.g.
B. rectangular or square outline, a larger diameter, the substrate carrier associated adapter with the substrate outline adapted opening is provided, which complements the side of the substrate to be coated to a round outline shape.
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By using the nebulization chamber for the preparation of the spray jet, decisive advantages are achieved. The degree of atomization of paint and solvent and their quantity and mixture ratio, which can be varied even during the duration of a coating process, can be set precisely. This applies both to these materials and to the propellant gas, and it is even possible to work with different temperatures of the materials forming the spray cloud if necessary. Conventional propellants used in the
Relaxation from liquid to gaseous phase can be used. However, the use of air or inert gases, e.g. B. nitrogen, as a propellant. The particular arrangement of the individual elements in the nebulization chamber is essential to the invention.
The spray clouds emitted by the atomizers contain droplets of various sizes, it being possible to determine that the droplet size becomes smaller with increasing distance from the atomizers. By adjusting the relative height of the inlet for the propellant gas to the connection for the delivery line (this could be lowered into the chamber), the areas of the spray clouds or the mist formed in the chamber with the desired droplet size can be moved via the delivery line to form the spray jet into the coating chamber direct, so precisely define the consistency of the spray. In practice, an atmosphere of inert gas, in particular of the propellant mentioned, is created in the chamber before the atomization of paint and solvent, in which the atomizers then generate a mist.
Due to the use of a vibration generator, which is known per se, and which sets the substrate in vibration or vibrations, the varnish which is deposited on the substrate is distributed even better and in particular the droplets grow together rapidly to form a uniform layer, with a uniform coating of Structures provided in the wafer is guaranteed. The nebulization chamber can have the basic shape of a standing hollow cylinder. The material emerging from the nebulization chamber via the outlet can be drained off, but if necessary also added to the spray.
The adapter provided in the case of non-circular substrates prevents undesired turbulence which would otherwise be caused by the substrate shape when the substrate is rotated with the substrate carrier and which could lead to irregularities in the finished lacquer layer. Even in the dormant state, better uniformity in the application of paint can be achieved in a round chamber on a round application surface than in a square chamber or on an angular application surface. A similar adapter can also be useful if round substrates of different diameters are to be coated, in which case the adapter with the substrate always has the same area.
Another possibility of influencing the spray jet with regard to its strength and structure and the exit velocity from the exit opening is to design the exit opening directed into the coating chamber for the spray jet itself as an additional spray nozzle that can be supplied with propellant gas.
After a supplementary measure, the outlet opening contains a swirl generator and / or a z. B. consisting of a driven turbine accelerator for the material emitted as a spray.
Additional measures, which are sometimes customary in known systems, can be used to even out the paint application. According to one of these possibilities, the outlet opening can be adjusted over at least part of the wafer diameter if the substrate carrier is driven in a manner known per se.
The type of precipitation of the spray jet on the wafer can also be supplemented or accelerated by further measures. For this purpose, for example, in addition to generating devices for applying electrical or electromagnetic acceleration fields, cooling devices are also provided for the substrate carrier.
Accurate setting of the respective conditions is further facilitated according to the invention in that the adapter is arranged such that it is adjustable relative to the substrate support in relation to its substrate support. It is also possible to insert the adapter in a z. B. bring down the cleaning position and clean there by spraying with solvent or cleaning agent.
If, according to the invention, the opening of the adapter in its working position encloses the substrate while maintaining an edge gap, then excess can be obtained via this edge gap
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Derive the material, but also generate currents in the medium surrounding the coating layer which promote the homogenization of the coating layer or its drying. According to one of these options, the adapter for generating a suction flow in the marginal gap is at
Rotation itself designed like a turbine. But you can also connect the gap with separate blowing or suction lines.
Further details and advantages of the subject matter of the invention can be found in the following description of the drawings. The subject matter of the invention is illustrated in the drawing, for example. Show it
1 in a highly schematic representation, the essential parts of a device according to the invention in the overall arrangement,
Fig. 2 shows as a detail a substrate carrier with adapter for a rectangular substrate in partial section and
3 is a top view of FIG. 2.
In the device according to the invention there is a nebulization chamber 1 which has the basic shape of a standing cylinder. In the bottom area of the chamber 1, an atomizer 2, e.g. B. is provided an atomizer nozzle or an ultrasonic atomizer for photoresist and an atomizer 3 for a solvent. The photoresist is supplied from a storage container 5 with a preselectable amount by a pump 4. The atomizers 2, 3 may generate an aerosol mist with the supply of compressed gas, the mixing ratio being adjustable. Before switching on the atomizer, the chamber with the propellant, z. B. nitrogen, or another inert gas in which the mist develops.
The mixture of the two aerosol mists prevents premature drying of the photoresist in the corresponding mist area. A supply container 10 with compressed gas supply 11 was indicated for the supply of the solvent to the atomizer 3.
In the interior of the container, a pipe 6 which is led through the floor and possibly opens into a spray nozzle can be displaced lengthwise, so that the height of the outlet opening or spray nozzle of this pipe can be adjusted within the atomization chamber 1.
As a result, when blowing out compressed gas, possibly also compressed gas and atomized solvent from the end of the tube 6, that area of the aerosol mist which is located above the outlet of the tube 6 becomes an upper outlet of the nebulization chamber 1 and from there via a hose or Pipeline 7 is directed to a spray nozzle 8, which is arranged in an open or closed coating chamber (not shown), preferably adjustable in height and side, and is directed against a rotatingly drivable substrate carrier (chuck) 15 on which a wafer 13 is held, the surface 12 of which should receive the coating of paint. The spray nozzle 8 can additionally be pressurized with compressed air 14 via an inlet and optionally contain a swirl generator or a turbine.
which serves to accelerate the emerging spray jet. The nozzle 8 can also be supplied with compressed gas alone or with a compressed gas / solvent mixture via 14. A uniform application of the lacquer to the surface 12 is achieved by appropriate adjustment of a reciprocating movement of the spray nozzle 8 with respect to the rotatingly drivable wafer. In addition, the coating layer is made more uniform by causing the substrate carrier (chuck) 15 to vibrate together with the wafer 13 placed thereon via an adjacent vibration generator 16 or also via a vibration generator 17 coupled to it, as a result of which, in particular, the tearing of the aerosol droplets to a uniform level Lacquer layer is accelerated.
It should also be mentioned that in the bottom area of the coating chamber 1 there is an outlet 9 for parts of the aerosol mist that are deposited or are not used. Finally, it is also possible to reverse the arrangement and to direct the spray cloud from below (possibly also from the side) to the wafer which is then attached to the support pointing downwards or to the side.
In the embodiment according to FIGS. 2 and 3, a substrate carrier 15 is again provided for a wafer 13 having a rectangular outline, which substrate carrier 15 is either adapted to the rectangular outline shape of the wafer 13 or can also have a circular plan view, the diameter of this circle being the same or smaller than the smaller side length of the rectangle. The substrate carrier 15 can be driven in rotation again. An adapter 18, which can be coupled to rotate with the shaft 19 of the substrate carrier, is used to achieve a circular outline shape
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and is also adjustable in height with respect to the substrate carrier 15. In a position that is far lower than in FIG. 2, the top of the adapter 18 can be charged with cleaning agent and cleaned using its own cleaning nozzles.
In its basic form, the adapter 18 forms a plate with a cutout 20, which is adapted to the outline shape of the substrate 13, but is kept somewhat larger than this substrate, so that in the position according to FIG. 2 between the edge of the substrate and the cutting edge 20 a gap 21 remains free through which excess photoresist can flow off. When the drive is rotating, turbine-like blades 22 of the adapter 18 generate a suction flow through the gap 21, as indicated by arrows 23.
PATENT CLAIMS:
1. Device for coating substrates, in particular Si wafers with photosensitive
Material with a coating chamber in which at least one outlet opening is provided for a meterable spray jet (spray) formed from atomized paint, solvent and propellant gas and directed against the substrate held on a carrier
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the opening in the coating chamber leading delivery line (7) is provided that in the lower region of the nebulization chamber an atomizer (2) which can be loaded with the paint and an atomizer (3) for a solvent and at a distance above, but below
Connection of the delivery line (7) has an inlet (6) for a propellant gas that can be supplied under pressure, that for adjusting the droplet size of the spray material in the delivery line, the inlet (6)
For the propellant gas and / or the connection for the delivery line (7) in the chamber (1), the height of each other can be adjusted so that in the bottom area of the nebulization chamber (1) there is an outlet (9) on its bottom or its wall. against precipitation material is provided that preferably the outlet opening (8) directed into the coating chamber for the spray jet at least over part of the
Adjustable wafer diameter and the substrate carrier (15) is rotatably driven in a conventional manner and that, also preferably, for the coating of substrates with the circular shape, z.
B. rectangular or square outline, an adapter (18) with a larger diameter and associated with the substrate support and with the substrate outline adapted opening (20) is provided, which supplements the side of the substrate to be lacquered to a round outline shape.